Un possibile nuovo marcatore ematico per la diagnosi della demenza di Alzheimer

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1 Un possibile nuovo marcatore ematico per la diagnosi della demenza di Alzheimer MallozziC., CrestiniA., D AmoreC., PiscopoP., Cappella M., PerroneF., RivabeneR., TalaricoG., Bruno G., VanacoreN. e Confaloni Annamaria VIII Convegno IL CONTRIBUTO DELLE UNITÀ DI VALUTAZIONE ALZHEIMER (UVA) NELL ASSISTENZA DEI PAZIENTI CON DEMENZA 7 novembre 2014 ISTITUTO SUPERIORE DI SANITA

2 Demenza di Alzheimer ~ 36 milioni nel mondo in Italia Malattia neurodegenerativa a decorso cronico progressivo

3 Demenza di Alzheimer Macroscopicamente Atrofia cerebrale Dilatazione ventricoli Solchi allargati

4 Demenza di Alzheimer Microscopicamente Placche senili Grovigli neurofibrillari

5 Demenza di Alzheimer SAD: 95% FAD: 5% Diversi fattori di rischio: -età - stress ossidativo -ApoE Mutazioni genetiche: - APP - PSENs(PSEN1e PSEN2) peptide Aβ 1-42 : neurotossico

6 Diagnosi Test in uso: - Test cognitivi: MMSE - Test strumentali: imaging strutturale (RM) - Test biochimici: CSF imagingfunzionale (SPECT, PET, fmri)

7 Abnormal Normal Pre-symptomatic Mild Dementia Time CSF Aβ-42 Amyloid imaging FDG PET MRI hippocampal volume CSF Tau Cognitive performance Jack et al, 2010

8 e i test biochimici nel sangue??? Pro: - Minor invasività Contro: - i biomarcatori presenti in esso sono eterogenei - le loro concentrazioni molto piccole - i dati rilevabili possono riflettere ampio spettro di cambiamenti

9 Biomarkers of Alzheimer s disease Introduction The search for biomarkers of Alzheimer s disease(ad) hasyieldednumerousexpensiveand/or invasive candidates, including putative disease markers obtainedbymagneticresonanceimaging(mri) and positronemissiontomography(pet) and thosethat require collection of cerebrospinal fluid (CSF) via lumbar puncture. Althoughconsiderableprogress hasbeenmadein demonstratinghowthesebio-markersrelatetothe pathophysiologyofad [LancetNeurol2013;12: ], thereremainsanurgentneedforlesscostlyand intrusive and more widelyavailableblood-based(serumor plasma) biomarkersthatcan aidin the earlydiagnosisofad and in the predictionofdiseaseprogression. Alzheimer s & Dementia 10 (2014)

10 Banda 3 Proteina ubiquitaria sia sulla membrana neuronale che su quella eritrocitaria Funzioni Trasportatore anionico Antigene di senescenza Ancoraggio del citoscheletro

11 Fosforilazione Banda 3 La sua fosforilazione avviene secondo un meccanismo sequenziale ad opera di due tirosin-chinasi, Syk e Lyn. La chinasi Syk fosforila i residui tirosinici 8 e 21, creando siti di aggancio per i domini SH2 della seconda chinasi, Lyn, che una volta legata alla banda 3, fosforila gli altri due siti tirosinici, 359 e904(brunatietal.,2000); protein-fosfatasi (PTPasi) è quello di opporsi all azione delle chinasi, idrolizzando gli stessi gruppi fosforici e così determinando la reversibilità del processo fosforilativo;

12 Fosforilazionedellabanda3 Stress ossidativo e stress osmotico FOSFORILAZIONE Syk+Lyn PTPasi Mallozzi et al. FASEB J. 11: , 1997

13 Valutazione della forma fosforilata della banda 3 nei soggetti affetti e di controllo Gruppi n Sesso Età Esordio ApoE +ε4 (M/F) (media±ds) (media±ds) Controlli 28 10/ ± (16%) AD 35 17/ ± ± (58,1%) WB Anti-p Tyr 1,8 1,6 Analisi densitometrica della forma fosforilata della banda 3 * * p=0,000 Banda 3 fosforilata (UA) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 controlli AD CTRL AD 0,2 0

14 Valutazione dell espressione di Lyne dell attività delle PTPasi Analisi densitometrica dell'espressione di Lyn 3 * CTRL AD Lyn (UA) 2,5 2 1,5 1 * p=0,000 controlli AD 1,2 Analisi dell attività enzimatica delle PTPasi 0,5 0 1 PTPasi (UA) 0,8 0,6 0,4 * * p=0,000 controlli AD 0,2 0

15 Studio di correlazione tra le variabili: Età Sesso Onset MMSE ApoE Banda 3 Lyn PTPasi

16 Correlazione tra i livelli di fosforilazione della banda III ed il declino cognitivo

17 Associazione tra i differenti biomarcatori ed il fattore di rischio ε4 p=0,05 p=0,04 p=0,07 BANDA III LYN PTPasi 1,8 3,5 0,9 1,6 1,4 1,2 3 2,5 0,8 0,7 0, ,5 0,8 1,5 0,4 0,6 0,4 0,2 1 0,5 0,3 0,2 0,1 0 ε4 ε4 + 0 ε4 ε4 + 0 ε4 ε4 +

18 Esperimenti in vitro

19 Analisi in vitro di colture di eritrociti da soggetti di controllo A. Non trattate B. Trattate con frammento Aβ 42 fibrillato x 24h

20 Valutazione della forma fosforilata della banda 3 e di Lynnelle colture * p=0,012 * p=0,015

21 Riassumendo Studio caso-controllo Aumento della forma fosforilata della banda 3 Aumento del livello di Lynsulla membrana Diminuzione dell attività delle PTPasi Correlazione tra MMSE e fosforilazione del nostro biomarcatore Associazione con l allele ε4 dell ApoE Analisi in vitro Aggregazione degli eritrociti Aumento della forma fosforilata della banda 3 Aumento del livello di Lynsulla membrana

22 Ringraziamenti Nicola Vanacore ISS CNESPS Cinzia Mallozzi Carmen D Amore Alessio Crestini Paola Piscopo Marisa Cappella Federica Perrone Roberto Rivabene Lorenzo Malvezzi Dott. Giuseppe Bruno Dott.ssa Giuseppina Talarico Dott. Marco Canevelli Dott.ssa Marina Gasparini Università Sapienza Dipartimento di Neurologia e Psichiatria - Memory Clinic ISS Dipartimento di Biologia Cellulare e Neuroscienze